WO2014203588A1 - 放射線検出ユニットの製造方法 - Google Patents

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WO2014203588A1
WO2014203588A1 PCT/JP2014/059439 JP2014059439W WO2014203588A1 WO 2014203588 A1 WO2014203588 A1 WO 2014203588A1 JP 2014059439 W JP2014059439 W JP 2014059439W WO 2014203588 A1 WO2014203588 A1 WO 2014203588A1
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radiation detection
detection module
jig
protrusion
radiation
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PCT/JP2014/059439
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圭介 名倉
健人 松島
光俊 杉谷
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浜松ホトニクス株式会社
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    • A61B6/4266—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of detector units

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a radiation detection unit for a CT (Computed Tomography) apparatus.
  • Patent Document 1 discloses a detector assembly including a plurality of detector modules.
  • the detector assembly includes a plurality of detector modules as described above, and an arcuate reference support spine along the channel direction. A plurality of detector modules are attached to the reference support spine along the channel direction.
  • the radiation detection unit in order to improve the radiation detection accuracy, it is desired to improve the position accuracy of the radiation detection module. In the radiation detection unit, it is desired to reduce the interval between the radiation detection modules in order to improve the resolution.
  • the present invention has been made to solve such problems, and provides a method of manufacturing a radiation detection unit that can improve the positional accuracy of the radiation detection modules and reduce the interval between the radiation detection modules.
  • the purpose is to do.
  • a method of manufacturing a radiation detection unit includes a first radiation detection module and a second radiation detection module that detect radiation, a frame that supports each of the first radiation detection module and the second radiation detection module, and Each of the first radiation detection module and the second radiation detection module includes an incident surface on which radiation is incident, a mounting portion located on the opposite side of the incident surface, and a side exposed in a direction perpendicular to the normal line of the incident surface.
  • a radiation detection unit for a CT apparatus having a reference surface, a reference surface, a first protrusion protruding from the reference surface, and a second protrusion protruding from the reference surface, the first protrusion
  • a second step of positioning the second radiation detection module by bringing the incident surface of the second radiation detection module into contact with the reference surface, and a third step of attaching each of the first radiation detection module and the second radiation detection module to the frame;
  • the side of the first radiation detection module is abutted against the first protrusion
  • the second radiation detection is performed in the region where the first protrusion is removed after the first step.
  • each of the attachment portion of the first radiation detection module and the attachment portion of the second radiation detection module is Each of the first radiation detection module and the second radiation detection module is attached to the frame so as to face the frame and be separated from the frame.
  • the first radiation detection module and the second radiation detection module are positioned in separate steps. For this reason, it can suppress that the dimensional error and assembly error of a 1st radiation detection module and a 2nd radiation detection module accumulate. Therefore, the positional accuracy of the radiation detection module in the arrangement direction of the first radiation detection module and the second radiation detection module can be improved.
  • the first projection for positioning the first radiation detection module is detachable from the jig, and in the second step, the second projection is removed in the region where the first projection has been removed when positioning the second radiation detection module.
  • a radiation detection module is arranged. For this reason, the first radiation detection module and the second radiation detection module can be arranged close to each other. Therefore, the space
  • the attachment portion of each radiation detection module is in contact with the frame in a state where the incidence surface of the first radiation detection module and the incidence surface of the second radiation detection module are in contact with a common reference surface. Attached separately. For this reason, while aligning the positions of the incident surface of the first radiation detection module and the incident surface of the second radiation detection module, the dimensional error and assembly error of the radiation detection module are caused by the gap between the mounting portion of the radiation detection module and the frame. Can absorb. Therefore, the position accuracy of the radiation detection module in the normal direction of the incident surface can be improved. As described above, according to the method for manufacturing a radiation detection unit of one aspect of the present invention, it is possible to improve the positional accuracy of the radiation detection modules and reduce the interval between the radiation detection modules.
  • Each of the attachment portion of the first radiation detection module and the attachment portion of the second radiation detection module is provided with a hole into which a rod-like member can be inserted.
  • the hole of the first radiation detection module and the second portion are provided.
  • Each hole of the radiation detection module may be filled with an adhesive and a rod-shaped member may be inserted, and each of the first radiation detection module and the second radiation detection module may be attached to the frame via the rod-shaped member. In this case, each of the first radiation detection module and the second radiation detection module can be fixed to the frame with high accuracy and strength with an adhesive.
  • the jig includes a reference surface including a reference surface and a back surface opposite to the reference surface, a first protrusion jig having a first protrusion, and a second protrusion jig having a second protrusion.
  • the reference jig includes a first through hole that allows the first protrusion to pass from the back surface side to the reference surface side, and a second through hole that allows the second protrusion to pass from the back surface side to the reference surface side.
  • the reference jig and the first protrusion jig are used in combination so that the first protrusion protrudes from the reference surface, and in the second step, the first protrusion extends from the reference jig.
  • the reference jig and the second protrusion jig may be used in combination so that the second protrusion protrudes from the reference surface.
  • the first protrusion jig it is only necessary to remove the first protrusion jig from the back side of the reference jig. For this reason, the first protrusion can be easily removed from the jig. Therefore, the assembly property of the radiation detection unit can be improved.
  • the frame extends along a first direction along the slice direction of the CT apparatus, and the first radiation detection module and the second radiation detection module may be attached to the frame along the first direction. In this case, the position accuracy of the radiation detection module in the slice direction can be improved.
  • the present invention it is possible to provide a method for manufacturing a radiation detection unit capable of improving the positional accuracy of the radiation detection module and reducing the interval between the radiation detection modules.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a CT apparatus including a plurality of radiation detection units according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the radiation detection unit in FIG.
  • FIG. 3 is a side view showing the radiation detection module in FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the heat dissipating member in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a jig used in the method for manufacturing the radiation detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating the steps of the method for manufacturing the radiation detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating the steps of the method for manufacturing the radiation detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the steps of the method for manufacturing the radiation detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a front view showing a process of the manufacturing method of the radiation detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a front view showing the steps of the method for manufacturing the radiation detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a front view showing the steps of the method for manufacturing the radiation detection unit according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a CT apparatus including a plurality of radiation detection units according to the embodiment.
  • the CT apparatus 1 irradiates a subject H with radiation (for example, X-rays or ⁇ -rays) from a radiation source (not shown) and transmits radiation that has passed through the subject H.
  • Detection is performed by a plurality of detection modules (radiation detection modules) 2.
  • the plurality of detection modules 2 are fixed to a rotation mechanism (gantry) (not shown).
  • the plurality of detection modules 2 rotate along the rotation direction (channel direction) C of the gantry and linearly move along the slice direction (body axis direction) S.
  • a plurality of detection modules 2 are arranged along each of the channel direction C and the slice direction S.
  • the detection unit (radiation detection unit) 3 includes a plurality of detection modules 2 arranged along the slice direction S.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the radiation detection unit in FIG.
  • the direction along the slice direction S is the first direction D1
  • the direction along the tangent to the channel direction C is the second direction D2
  • the incident surface 51a of the detection module 2 is the third direction D3.
  • the detection unit 3 includes the plurality of detection modules 2 and the frame 4.
  • the frame 4 extends along the first direction D1.
  • the frame 4 includes a support portion 41 that extends along the first direction D1, and frame-side abutting portions 42 and 42 that are respectively positioned at both ends of the support portion 41 in the first direction D1.
  • the support part 41 has a long plate shape.
  • the frame-side abutting portion 42 has a rectangular parallelepiped shape and protrudes from one surface of the support portion 41.
  • the frame side abutting portion 42 is provided with a through hole 43 through which the bolt B is passed (see FIGS. 10 and 11, details will be described later).
  • the plurality of detection modules 2 are attached to the support portion 41 along the first direction D1.
  • the detection module 2 is attached to one surface of the support portion 41 so as to be separated (see FIGS. 3 and 4, details will be described later).
  • [Radiation detection module] 3 is a side view showing the radiation detection module in FIG. 2, and FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG.
  • the detection module 2 includes a detection unit 5, a support substrate 6, a processing unit 7, and a heat dissipation member 8.
  • the detection unit 5 includes a scintillator 51 and a photodiode array 52 (detection element).
  • the scintillator 51 has a rectangular plate shape (specifically, a rectangular plate shape) (see FIG. 2).
  • the scintillator 51 extends along the first direction D1 and the second direction D2.
  • the scintillator 51 includes an incident surface 51a on which radiation is incident and an exit surface 51b that is located on the opposite side of the incident surface 51a and emits scintillation light in accordance with the incident radiation.
  • Each of the entrance surface 51a and the exit surface 51b extends along the first direction D1 and the second direction D2.
  • the scintillator 51 is, for example, CsI doped with Tl.
  • CsI has a structure in which a large number of needle-like crystals (columnar crystals) are forested.
  • the photodiode array 52 detects scintillation light from the scintillator 51.
  • the photodiode array 52 includes a plurality of photodiodes (detecting elements) and a semiconductor substrate 53 including a plurality of photodiodes.
  • the semiconductor substrate 53 has a rectangular plate shape that is substantially the same as or slightly larger than the scintillator 51 when viewed from the third direction D3.
  • the semiconductor substrate 53 extends along the first direction D1 and the second direction D2.
  • the plurality of photodiodes are arranged two-dimensionally on the semiconductor substrate 53.
  • the semiconductor substrate 53 includes a first surface 53a on which the scintillation light from the scintillator 51 is incident, and a second surface 53b located on the opposite side of the first surface 53a. Each of the first surface 53a and the second surface 53b extends along the first direction D1 and the second direction D2.
  • the scintillator 51 is located on the first surface 53a.
  • the semiconductor substrate 53 is made of, for example, silicon.
  • the photodiode array 52 is, for example, a back-illuminated type, and its photosensitive region is located on the second surface 53b side.
  • the photodiode array 52 may be a front-illuminated type, and the photosensitive region may be located on the first surface 53a side.
  • the photodiode array 52 is a front-illuminated type, the photodiode and a land electrode (described later) of the support substrate 6 may be connected via a through electrode formed inside the semiconductor substrate 53, and by wire bonding. It may be connected.
  • the photodiode array 52 is coupled to the emission surface 51b of the scintillator 51 via an optical coupling agent that is optically transparent to the scintillation light from the scintillator 51.
  • the photodiode array 52 has sensitivity in, for example, the ultraviolet region to the near infrared region.
  • the portions exposed in the first direction D1 and the second direction D2 orthogonal to the third direction are side portions 5a.
  • the support substrate 6 supports the detection unit 5 and the processing unit 7.
  • the support substrate 6 has a rectangular plate shape substantially the same as that of the semiconductor substrate 53 when viewed from the third direction D3.
  • the support substrate 6 extends along the first direction D1 and the second direction D2.
  • the support substrate 6 has a first surface 6 a that supports the detection unit 5, and a second surface 6 b that is located on the opposite side of the first surface 6 a and supports the processing unit 7.
  • Each of the first surface 6a and the second surface 6b extends along the first direction D1 and the second direction D2.
  • a portion exposed in the first direction D1 and the second direction D2 portion along the third direction D3 is a side portion 6c.
  • the support substrate 6 and the semiconductor substrate 53 are integrated.
  • Land electrodes are formed on each of the first surface 6 a and the second surface 6 b of the support substrate 6.
  • a photodiode on the semiconductor substrate 53 is connected to the land electrode on the first surface 6a via a bump electrode.
  • the processing unit 7 is connected to the land electrode on the second surface 6b via a bump electrode.
  • a conductor pattern for connecting the land electrodes on the first surface 6a and the second surface 6b to each other is formed inside the support substrate 6, a conductor pattern for connecting the land electrodes on the first surface 6a and the second surface 6b to each other is formed.
  • the support substrate 6 is formed, for example, by laminating a plurality of green sheets containing ceramic and firing the laminate.
  • the support substrate 6 may be formed of an organic material (for example, a glass epoxy resin).
  • the processing unit 7 processes a signal from the photodiode array 52. As shown in FIG. 4, a plurality of processing units 7 are provided here.
  • the processing unit 7 has a rectangular plate shape (specifically, a rectangular plate shape) smaller than the support substrate 6 when viewed from the third direction D3.
  • the plurality of processing units 7 and 7 are separated from each other in the first direction D1.
  • the processing unit 7 is, for example, an ASIC (Application specific integrated circuit).
  • FIG. 5 is a perspective view showing the heat dissipating member in FIG. 4.
  • the heat radiating member 8 includes a plurality of fins 81.
  • the cross section of the heat dissipation member 8 along the first direction D1 and the third direction D3 has a substantially comb shape (see FIG. 4).
  • the portion connecting the plurality of comb teeth is the base 82, and the comb teeth are the fins 81.
  • the heat radiating member 8 is smaller than the support substrate 6 and has a substantially U-shape (see FIG. 5).
  • a material for forming the heat radiating member 8 for example, Al, Cu, brass, or the like can be used.
  • the base 82 has a substantially plate shape.
  • the base 82 extends along the first direction D1 and the second direction D2.
  • the processing units 7 and 7 are thermally coupled to the base 82.
  • a central portion in the first direction D1 protrudes toward the processing portion 7 with respect to both end portions.
  • the protruding part is a coupling part 83 to which the processing parts 7 and 7 are coupled.
  • a pair of fixing portions 84, 84 protrude from the coupling portion 83 toward the support substrate 6.
  • the fixing portion 84 has a substantially rectangular parallelepiped shape and extends along the first direction D1.
  • the pair of fixing portions 84 and 84 are separated from each other in the second direction D2, and are positioned at both ends of the coupling portion 83 in the second direction D2.
  • the protrusion height of the fixing portion 84 is larger than the thickness of the processing portion 7.
  • the fixing portion 84 is fixed to the second surface 6b of the support substrate 6 with a resin (first resin) R1.
  • the resin R1 for example, an epoxy resin adhesive or the like can be used.
  • the processing portions 7 and 7 are arranged in the gap between the support substrate 6 formed by the fixing portions 84 and 84 and the coupling portion 83.
  • the coupling portion 83 is provided with a plurality of through holes 85 and 85 corresponding to the number of the processing portions 7.
  • the through holes 85 and 85 are separated from each other in the first direction D1.
  • the through hole 85 is provided between the pair of opposing fins 81, 81 in the first direction D1.
  • the through hole 85 overlaps the processing unit 7 when viewed from the third direction D3.
  • a resin (second resin) R2 is sandwiched.
  • a high thermal conductivity resin for example, a silicone resin
  • a high thermal conductivity resin having a higher thermal conductivity than the resin R1 can be used.
  • Resin R2 can be arrange
  • the fin 81 protrudes from the base 82 along the third direction D3 to the side opposite to the processing unit 7 side.
  • the fins 81 have a plate shape that expands so as to intersect the first direction D1. More specifically, the fin 81 has a plate shape that expands so as to be substantially orthogonal to the first direction D1. In other words, the fin 81 has a plate shape extending along the second direction D2 and the third direction D3.
  • a connecting portion 86 that connects the pair of opposing fins 81 and 81 is provided in a part of the gap between the pair of opposing fins 81 and 81 (see FIG. 5).
  • a plurality (more specifically, two) of the connecting portions 86 are provided along the first direction D1.
  • the connecting portion 86 is provided in a gap at a position overlapping the processing portion 7 when viewed from the third direction D3.
  • the connecting portions 86 and 86 are arranged symmetrically with respect to the center portion of the detection module 2 in the first direction D1.
  • the connecting portions 86, 86 are provided outside the through holes 85, 85 for inserting the resin R2 in the first direction D1.
  • the distal end portion (the lower end portion in FIGS. 3 and 4) of the connecting portion 86 protrudes from the distal end portion of the fin 81.
  • the distal end portion of the connecting portion 86 is located on the opposite side of the incident surface 51a in the detection module 2, and functions as the attaching portion 86a.
  • the through-hole 87 is provided in the connection part 86 along the 3rd direction D3.
  • the portion on the base portion 82 side has a larger diameter than the portion on the attachment portion 86a side.
  • a female screw is formed in a portion of the through hole 87 on the mounting portion 86a side.
  • FFC (Flexible Flat Cable) 9 for taking out the signal to the outside is attached to the detection module 2 (see FIG. 7).
  • the detection module 2 as described above and the frame 4 are attached via a bar-shaped support pin (bar-shaped member) FP.
  • a bar-shaped support pin bar-shaped member
  • a through hole 44 is provided at a position corresponding to the through hole 87 of the heat dissipation member 8.
  • a male screw is formed on the support pin FP.
  • the support pin FP passes through the through hole 44 of the support portion 41 and is screwed into the through hole 87 of the heat dissipation member 8.
  • a gap g exists between the support portion 41 and the connecting portion 86.
  • An adhesive is used for fixing the detection module 2 and the frame 4.
  • the adhesive for example, the above resin R1 can be used.
  • the resin R ⁇ b> 1 is inserted into the through hole 87. Note that a gap may be formed between the resin R1 and the resin R2.
  • Resin R ⁇ b> 1 adheres between the distal end portion of the coupling portion 86 and the support portion 41 so as to cover the support pin FP. A portion (head) protruding from the support portion 41 in the support pin FP is covered with the resin R1.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a jig used in the method for manufacturing the radiation detection unit according to the embodiment.
  • the jig 100 includes a reference jig 110 and a protrusion jig 120.
  • a plurality of protrusion jigs 120 are prepared according to the number of detection modules 2 included in one detection unit 3.
  • the reference jig 110 has a substantially long plate shape longer than the frame 4 (see FIGS. 10 and 11), and is used in a state where the longitudinal direction thereof is along the first direction D1.
  • both end portions in the first direction D ⁇ b> 1 are jig-side abutting portions 111 and 111, and the central portion is a reference surface 115.
  • the jig side abutting portion 111 protrudes with respect to the reference surface 115.
  • the protruding height of the jig-side abutting portion 111 is such that when the frame-side abutting portion 42 of the frame 4 and the jig-side abutting portion 111 abut against each other, the support portion 41 of the frame 4 and the reference jig 110 is set to be larger than the height of the detection module 2 (length in the third direction D3) (see FIGS. 10 and 11).
  • a screw hole 112 for screwing the bolt B (see FIGS. 10 and 11) is provided at a position corresponding to the through hole 43 of the frame 4.
  • a long hole 113 for passing a short pin SP described later is provided at a position spaced from the screw hole 112 along the first direction D1. ing.
  • the long hole 113 extends along the first direction D1.
  • a through hole 114 for passing a long pin LP described later is provided at a position separated from the screw hole 112 along the first direction D1.
  • a pin P ⁇ b> 1 for abutting and positioning the frame 4 protrudes at a position spaced from the screw hole 112 along the second direction D ⁇ b> 2.
  • the pin P1 is fitted in the prepared hole.
  • the reference plane 115 is provided with a plurality of chambers 116 according to the number of detection modules 2 included in one detection unit 3.
  • the chamber 116 is recessed from the reference surface 115.
  • the chamber 116 has a substantially rectangular shape (specifically, a substantially rectangular shape) smaller than the detection unit 5 described above.
  • the reference jig 110 is provided with a flow path communicating with each chamber 116.
  • a pipe 117 capable of sucking air from the chamber 116 is connected to each flow path.
  • a through-hole 118 for passing a pin MP is provided at a position separated from each chamber 116 toward the long hole 113 side (one jig side abutting portion 111 side) along the first direction D1. positioned. That is, a plurality of through holes 118 are provided according to the number of detection modules 2 included in one detection unit 3.
  • the detection module 2 is abutted and positioned at a position spaced apart from each chamber 116 in the second direction D2 and slightly outside the chamber 116 in the first direction D1.
  • a pair of pins P2 and P2 protrude. The pin P2 is fitted in the prepared hole.
  • the surface opposite to the reference surface 115 is a back surface 119.
  • Each of the protrusion jigs 120 has a long plate shape substantially the same length as the reference jig 110, and is used in a state where the longitudinal direction thereof is along the first direction D1.
  • a short pin SP for positioning with the reference jig 110 protrudes in the vicinity of one end (left side in FIG. 6) in the first direction D1.
  • a long pin LP for positioning with the reference jig 110 protrudes in the vicinity of the other end.
  • the long pin LP is longer than the short pin SP.
  • Each of the long pin LP and the short pin SP is fitted in the prepared hole.
  • a plurality of pin holes 121 for fitting the pins MP are provided along the first direction D1 corresponding to the positions of the through holes 118 to 118 of the reference jig 110. ing.
  • the pin MP is longer than the short pin SP and shorter than the long pin LP.
  • the projection jig 120 in which the pin MP is fitted into the first pin hole 121 from the long pin LP side is a projection jig 120a.
  • the projection jig 120 in which the pin MP is fitted into the second pin hole 121 from the long pin LP side is the projection jig 120b.
  • the projection jig 120 in which the pin MP is fitted in the third pin hole 121 from the long pin LP side is a projection jig 120c.
  • the projection jig 120 in which the pin MP is fitted into the fourth pin hole 121 from the long pin LP side is the projection jig 120d.
  • FIGS. 10 to 12 are front views showing the steps of the method for manufacturing the radiation detection unit according to the embodiment.
  • the detection modules 2a to 2d have the same configuration as the detection module 2 described above.
  • a reference jig 110 and a projection jig 120a are used.
  • the first through hole 118 (first through hole) from the through hole 114 side (the other jig side abutting portion 111 side) so that the pin MP (first protrusion) protrudes from the reference surface 115 of the reference jig 110.
  • the pin MP is penetrated from the back surface 119 side to the reference surface 115 side, and the reference jig 110 and the protrusion jig 120a are combined.
  • the short pin SP is passed through the long hole 113 and the long pin LP is passed through the through hole 114.
  • the incident surface 51a of the detection module 2a (first radiation detection module) is brought into contact with the reference surface 115 so as to cover the first chamber 116a from the through hole 114 side.
  • the side portion of the detection module 2a is abutted against the pin MP
  • the side portion of the detection module 2a is abutted against the pins P2 and P2. More specifically, the side portion 5a of the detection unit 5 and the side portion 6c of the support substrate 6 or the protruding portion of these side portions abut against the pin MP or the pins P2 and P2.
  • air in the chamber 116 a is sucked using the pipe 117.
  • the detection module 2a is positioned (first step).
  • the pin MP is removed from the reference surface 115 by removing the protruding jig 120 a from the reference jig 110.
  • the reference jig 110 and the projection jig 120b are used.
  • the reference surface 115 from the back surface 119 side with respect to the second through hole 118 (second through hole) from the through hole 114 side so that the pin MP (second protrusion) protrudes from the reference surface 115 of the reference jig 110.
  • the pin MP is penetrated to the side, and the reference jig 110 and the protrusion jig 120b are combined.
  • the short pin SP is passed through the long hole 113 and the long pin LP is passed through the through hole 114.
  • the incident surface 51a of the detection module 2b (second radiation detection module) is brought into contact with the reference surface 115 so as to cover the second chamber 116b from the through hole 114 side.
  • the detection module 2b is arranged in an area where the pin MP (first protrusion) used for positioning the detection module 2a is removed.
  • the detection module 2b is arranged so as to cover the first through hole 118 from the through hole 114 side from which the pin MP (first protrusion) is removed with the incident surface 51a.
  • the detection module 2a and the detection module 2b are arranged close to each other.
  • the side of the detection module 2b is abutted against the pin MP, and in the second direction D2, the side of the detection module 2b is abutted against the pins P2 and P2. More specifically, the side portion 5a of the detection unit 5 and the side portion 6c of the support substrate 6 or the protruding portion of these side portions abut against the pin MP or the pins P2 and P2. Subsequently, air in the chamber 116 b is sucked using the pipe 117. Thus, the detection module 2b is positioned (second step).
  • the detection module 2c is positioned using the reference jig 110 and the projection jig 120c, and the reference jig 110 and the projection jig 120d are used.
  • the detection module 2d is positioned.
  • the resin R ⁇ b> 1 is inserted into each through hole 87 of each heat radiating member 8.
  • the jig-side abutting portions 111 and 111 of the reference jig 110 are abutted against the frame-side abutting portions 42 and 42 of the frame 4.
  • the attachment portion 86a of the heat radiating member 8 is opposed to the support portion 41 of the frame 4 and is separated from the support portion 41.
  • the side part of the frame side abutting part 42 is abutted against the pin P1.
  • the bolt B is passed through the through-hole 43 of the frame-side abutting portion 42 and screwed into the screw hole 112 of the jig-side abutting portion 111 to tighten the reference jig 110 and the frame 4.
  • gaps ga to gd exist between the support portion 41 and the attachment portions 86a of the detection modules 2a to 2d, respectively.
  • the incident surfaces 51a of the detection modules 2a to 2d are in contact with the common reference surface 115. Therefore, the sizes of the gaps ga to gd vary. That is, the dimensional error and assembly error of each element in the detection modules 2a to 2d are absorbed by the gaps ga to gd.
  • the support pins FP are passed through the through holes 44 of the frame 4 and screwed into the through holes 87 (see FIG. 5) of the detection modules 2a to 2d. At this time, the support pins FP are screwed into the through holes 87 so that the respective incident surfaces 51a of the detection modules 2a to 2d are not separated from the reference surface 115.
  • each of the detection modules 2a to 2d a resin R1 is applied between the attachment portion 86a and the support portion 41 so as to cover the support pin FP.
  • the head of each support pin FP is covered with resin R1.
  • each of the detection modules 2a to 2d is fixed to the frame 4 (third step).
  • the suction of the chambers 116 a to 116 d is released, and the reference jig 110 is removed from the frame 4.
  • the detection unit 3 is manufactured through the above steps.
  • the detection modules 2a to 2d are positioned in separate steps. Therefore, accumulation of dimensional errors and assembly errors of the detection modules 2a to 2d can be suppressed. Therefore, the position accuracy of the detection modules in the arrangement direction of the detection modules 2a to 2d can be improved.
  • the pins MP for positioning the detection modules 2a to 2d are detachable from the jig 100.
  • the pins MP are The detection modules 2b to 2d are arranged in the removed area. Therefore, the detection modules 2a to 2d can be arranged close to each other. Therefore, the space between adjacent detection modules can be reduced.
  • the mounting portions 86a of the detection modules 2a to 2d are separated from the frame 4 in a state where the incident surfaces 51a of the detection modules 2a to 2d are in contact with the common reference surface 115. It is attached. Therefore, the dimensional errors and assembly errors of the detection modules 2a to 2d can be absorbed by the gaps ga to gd while aligning the positions of the incident surfaces 51a of the detection modules 2a to 2d. Therefore, the position accuracy of the detection module in the normal direction of the incident surface 51a can be improved.
  • Each of the mounting portions 86a of the detection modules 2a to 2d is provided with a through hole 87 into which the support pin FP can be inserted.
  • the through holes 87 of the detection modules 2a to 2d are filled with the resin R1 and supported.
  • a pin FP is inserted, and each of the detection modules 2a to 2d is attached to the frame 4 via the support pin FP.
  • the jig 100 includes a reference jig 110 including a reference surface 115 and a back surface 119 opposite to the reference surface 115, and protrusion jigs 120a to 120d having pins MP.
  • the tool 110 is provided with through holes 118 to 118 through which the pin MP penetrates from the back surface 119 side to the reference surface 115 side, and the pin MP protrudes from the reference surface 115 when positioning the detection module 2a.
  • the pin MP protrudes from the reference surface 115 after the protruding jig 120a is removed from the reference jig 110.
  • the reference jig 110 and the protrusion jig 120b are used in combination. In this way, when removing the pin MP from the jig 100, it is only necessary to remove the protruding jig 120a from the back surface 119 side of the reference jig 110. For this reason, the pin MP can be easily removed from the jig 100. Therefore, the assembly property of the detection unit 3 can be improved.
  • the frame 4 extends along the first direction D1 along the slice direction S of the CT apparatus 1, and the detection modules 2a to 2d are attached to the frame 4 along the first direction D1.
  • the position accuracy of the detection module in the slice direction S can be improved.
  • the manufacturing method of the radiation detection unit which concerns on embodiment is not limited to the said embodiment.
  • the reference jig 110 and the protruding jigs 120a to 120d are used as the jig 100.
  • the reference jig 110 may be used as follows. First, a reference jig 110 in which a pin MP is directly fitted in each of the through holes 118 to 118 is prepared.
  • the incident surface 51a of the detection module 2a is brought into contact with the reference surface 115 so as to cover the first chamber 116a from the through hole 114 side.
  • the side portion of the detection module 2a is abutted against the pin MP
  • the side portion of the detection module 2a is abutted against the pins P2 and P2. More specifically, the side portion 5a of the detection unit 5 and the side portion 6c of the support substrate 6 or the protruding side of these side portions hits the pin MP or the pins P2 and P2.
  • air in the chamber 116 a is sucked using the pipe 117.
  • the detection module 2a is positioned (first step).
  • the first pin MP is removed from the reference jig 110 from the through hole 114 side.
  • the incident surface 51a of the detection module 2b is brought into contact with the reference surface 115 so as to cover the second chamber 116b from the through hole 114 side.
  • the detection module 2b is arranged in a region where the pin MP used for positioning the detection module 2a is removed. In other words, the detection module 2b is arranged so that the first through hole 118 from the through hole 114 side from which the pin MP is removed is covered with the incident surface 51a.
  • the side of the detection module 2b is abutted against the pin MP, and in the second direction D2, the side of the detection module 2b is abutted against the pins P2 and P2. More specifically, the side portion 5a of the detection unit 5 and the side portion 6c of the support substrate 6 or the protruding side of these side portions hits the pin MP or the pins P2 and P2. Subsequently, air in the chamber 116 b is sucked using the pipe 117. Thus, the detection module 2b is positioned (second step).
  • the above process is repeated to position the detection module 2c and the detection module 2d.
  • the subsequent steps are the same as in the above embodiment.
  • the first radiation detection module and the second radiation detection module are sequentially positioned using a jig in which the first projection used for positioning the first radiation detection module can be attached and detached, and the second radiation detection module is mounted.
  • the second radiation detection module may be disposed in the region where the first protrusion is removed.
  • the detection unit 5 includes the scintillator 51 and the photodiode array 52.
  • a direct detection type detection element for example, one using a crystal such as CdTe or CdZnTe
  • the configuration, the number, the material, and the like of each element are not limited to the configuration, the number, the material, and the like in the above embodiment, and can be changed as appropriate.
  • the present invention can be used for manufacturing a radiation detection unit for a CT apparatus.
  • projection jig (first projection jig) ), 120b, 120c ... projection jig (first projection jig, second projection jig), 120d ... projection jig (second projection jig), FP ... support pin (rod-like member), MP ... pin (first 1 hit , The second protrusion), S ... slice direction, D1 ... first direction.

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Abstract

　放射線検出ユニットの製造方法では、第１工程では、第１突起に第１放射線検出モジュールの側部を突き当て、第２工程では、第１工程の後に、第１突起が取り外された領域内に第２放射線検出モジュールを配置すると共に、第２突起に第２放射線検出モジュールの側部を突き当て、第３工程では、第１放射線検出モジュールの取付部、及び、第２放射線検出モジュールの取付部のそれぞれを、フレームと対向させると共にフレームから離間させて、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれをフレームに取付ける。

Description

放射線検出ユニットの製造方法
　本発明は、ＣＴ（Computed Tomography）装置用の放射線検出ユニットの製造方法に関する。
　従来、Ｘ線等の放射線を検出する放射線検出モジュールを複数備えた放射線検出ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、検知器モジュールを複数備えた検知器アセンブリが記載されている。この検知器アセンブリは、上記の複数の検知器モジュールと、チャンネル方向に沿った円弧状の基準支持背骨と、を備えている。複数の検知器モジュールは、チャンネル方向に沿って基準支持背骨に取り付けられている。
特表平９－５０８３０５号公報
　上記のような放射線検出ユニットにおいては、放射線の検出精度を向上させるために、放射線検出モジュールの位置精度を向上することが望まれている。また、放射線検出ユニットにおいては、解像度を向上させるために、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減することが望まれている。
　本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、放射線検出モジュールの位置精度を向上できると共に、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減できる放射線検出ユニットの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一側面の放射線検出ユニットの製造方法は、放射線を検出する第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールと、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれを支持するフレームと、備え、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれは、放射線が入射する入射面と、入射面と反対側に位置する取付部と、入射面の法線に直交する方向に露出した側部と、を有するＣＴ装置用の放射線検出ユニットの製造方法であって、基準面と、基準面から突出した第１突起と、基準面から突出した第２突起と、を有し、第１突起が着脱可能である治具を用い、治具の基準面に第１放射線検出モジュールの入射面を当接させ、第１放射線検出モジュールを位置決めする第１工程と、治具の基準面に第２放射線検出モジュールの入射面を当接させ、第２放射線検出モジュールを位置決めする第２工程と、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれをフレームに取付ける第３工程と、を備え、第１工程では、第１突起に第１放射線検出モジュールの側部を突き当て、第２工程では、第１工程の後に、第１突起が取り外された領域内に第２放射線検出モジュールを配置すると共に、第２突起に第２放射線検出モジュールの側部を突き当て、第３工程では、第１放射線検出モジュールの取付部、及び、第２放射線検出モジュールの取付部のそれぞれを、フレームと対向させると共にフレームから離間させて、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれをフレームに取付ける。
　この放射線検出ユニットの製造方法では、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールがそれぞれ別々の工程で位置決めされる。このため、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールの寸法誤差及び組立誤差が累積することを抑制できる。したがって、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールの配列方向における放射線検出モジュールの位置精度を向上できる。また、第１放射線検出モジュールを位置決めするための第１突起は治具から着脱可能であり、第２工程では、第２放射線検出モジュールを位置決めする際、第１突起が取り外された領域に第２放射線検出モジュールが配置される。このため、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールを近接させて配置できる。したがって、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減できる。さらに、第３工程では、第１放射線検出モジュールの入射面及び第２放射線検出モジュールの入射面が互いに共通の基準面に当接された状態で、各放射線検出モジュールの取付部がフレームに対して離間して取り付けられる。このため、第１放射線検出モジュールの入射面及び第２放射線検出モジュールの入射面の位置を揃えつつ、放射線検出モジュールの寸法誤差及び組立誤差を放射線検出モジュールの取付部とフレームとの間の隙間で吸収できる。したがって、入射面の法線方向における放射線検出モジュールの位置精度を向上できる。以上のように、本発明の一側面の放射線検出ユニットの製造方法によれば、放射線検出モジュールの位置精度を向上できると共に、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減できる。
　第１放射線検出モジュールの取付部及び第２放射線検出モジュールの取付部のそれぞれには、棒状部材を挿入可能な孔が設けられており、第３工程では、第１放射線検出モジュールの孔及び第２放射線検出モジュールの孔のそれぞれに、接着剤を充填すると共に棒状部材を挿入し、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれを棒状部材を介してフレームに取付けてもよい。この場合、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールのそれぞれを接着剤により高精度且つ強固にフレームに固定できる。
　治具は、基準面と、基準面と反対側の面である裏面と、を含む基準治具と、第１突起を有する第１突起治具と、第２突起を有する第２突起治具と、を有し、基準治具には、裏面側から基準面側に第１突起を貫通させる第１貫通孔と、裏面側から基準面側に第２突起を貫通させる第２貫通孔と、が設けられており、第１工程では、基準面から第１突起が突出するように、基準治具と第１突起治具とを組み合わせて使用し、第２工程では、基準治具から第１突起治具を取り外した後に、基準面から第２突起が突出するように、基準治具と第２突起治具とを組み合わせて使用してもよい。この場合、治具から第１突起を取り外す際には、基準治具の裏面側から第１突起治具を取り外すだけでよい。このため、治具から第１突起を容易に取り外せる。したがって、放射線検出ユニットの組立性を向上できる。
　フレームは、ＣＴ装置のスライス方向に沿う第１方向に沿って延在しており、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールを、第１方向に沿ってフレームに取り付けてもよい。この場合、スライス方向における放射線検出モジュールの位置精度を向上できる。
　本発明によれば、放射線検出モジュールの位置精度を向上できると共に、放射線検出モジュール同士の間の間隔を低減できる放射線検出ユニットの製造方法を提供することが可能となる。
図１は、実施形態に係る放射線検出ユニットを複数備えたＣＴ装置を示す概略図である。 図２は、図１中の放射線検出ユニットを示す斜視図である。 図３は、図２中の放射線検出モジュールを示す側面図である。 図４は、図３中のIV-IV矢視図である。 図５は、図４中の放熱部材を示す斜視図である。 図６は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法に使用する治具を示す斜視図である。 図７は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す斜視図である。 図８は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す斜視図である。 図９は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す斜視図である。 図１０は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す正面図である。 図１１は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す正面図である。 図１２は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す正面図である。
　以下、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法ついて図面を参照しながら説明する。同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
［ＣＴ装置］
　図１は、実施形態に係る放射線検出ユニットを複数備えたＣＴ装置を示す概略図である。図１に示されるように、ＣＴ装置１は、被検体Ｈに対して、不図示の放射線源から放射線（例えば、Ｘ線、又はγ線等）を照射し、被検体Ｈを透過した放射線を複数の検出モジュール（放射線検出モジュール）２により検出する。複数の検出モジュール２は、不図示の回転機構（ガントリ）に固定されている。複数の検出モジュール２は、ガントリの回転方向（チャンネル方向）Ｃに沿って回転し、スライス方向（体軸方向）Ｓに沿って直線運動する。
　検出モジュール２は、チャンネル方向Ｃ及びスライス方向Ｓのそれぞれに沿って複数配置されている。検出ユニット（放射線検出ユニット）３は、スライス方向Ｓに沿って配置された複数の検出モジュール２を備えている。
［放射線検出ユニット］
　図２は、図１中の放射線検出ユニットを示す斜視図である。ここで、スライス方向Ｓに沿う方向は第１方向Ｄ１であり、チャンネル方向Ｃの接線に沿う方向（第１方向Ｄ１に直交する方向）は第２方向Ｄ２であり、検出モジュール２の入射面５１ａ（後述）の法線に沿う方向は第３方向Ｄ３である。
　図２に示されるように、検出ユニット３は、上記の複数の検出モジュール２と、フレーム４と、を備えている。フレーム４は、第１方向Ｄ１に沿って延在している。具体的には、フレーム４は、第１方向Ｄ１に沿って延在した支持部４１と、第１方向Ｄ１における支持部４１の両端部にそれぞれ位置したフレーム側突当部４２，４２と、を有している。
　支持部４１は、長板状を呈している。フレーム側突当部４２は、直方体状を呈しており、支持部４１の一方の面から突出している。フレーム側突当部４２には、ボルトＢを通す貫通孔４３が設けられている（図１０，１１参照、詳しくは後述）。複数の検出モジュール２は、第１方向Ｄ１に沿って支持部４１に取り付けられている。検出モジュール２は、支持部４１の一方の面に対して、離間して取り付けられている（図３，４参照、詳しくは後述）。
［放射線検出モジュール］
　図３は、図２中の放射線検出モジュールを示す側面図、図４は、図３中のIV-IV矢視図である。図３及び図４に示されるように、検出モジュール２は、検出部５、支持基板６、処理部７、及び、放熱部材８を有している。
　検出部５は、シンチレータ５１及びフォトダイオードアレイ５２（検出素子）を含んでいる。シンチレータ５１は、矩形板状（詳しくは、長方形板状）を呈している（図２参照）。シンチレータ５１は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。シンチレータ５１は、放射線を入射させる入射面５１ａと、入射面５１ａと反対側に位置し、入射した放射線に応じてシンチレーション光を出射させる出射面５１ｂと、を含んでいる。入射面５１ａ及び出射面５１ｂのそれぞれは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。シンチレータ５１は、例えば、ＴｌをドープしたＣｓＩ等である。ＣｓＩは、多数の針状結晶（柱状結晶）が林立した構造を有している。
　フォトダイオードアレイ５２は、シンチレータ５１からのシンチレーション光を検出する。フォトダイオードアレイ５２は、複数のフォトダイオード（検出素子）と、複数のフォトダイオードを含む半導体基板５３と、を有している。半導体基板５３は、第３方向Ｄ３から見た場合にシンチレータ５１と実質的に同じ形又はシンチレータ５１よりも若干大きい形の矩形板状を呈している。半導体基板５３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。複数のフォトダイオードは、半導体基板５３おいて、２次元状に並んでいる。半導体基板５３は、シンチレータ５１からのシンチレーション光を入射させる第１の面５３ａと、第１の面５３ａと反対側に位置する第２の面５３ｂと、を含んでいる。第１の面５３ａ及び第２の面５３ｂのそれぞれは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。第１の面５３ａ上に、シンチレータ５１が位置している。
　半導体基板５３は、例えばシリコン等により形成されている。フォトダイオードアレイ５２は、例えば、裏面入射型であり、その光感応領域が第２の面５３ｂ側に位置している。なお、フォトダイオードアレイ５２は、表面入射型であってもよく、その光感応領域が第１の面５３ａ側に位置していてもよい。フォトダイオードアレイ５２が表面入射型である場合、フォトダイオードと支持基板６のランド電極（後述）とは、半導体基板５３の内部に形成された貫通電極を介して接続されてもよく、ワイヤボンディングにより接続されてもよい。
　フォトダイオードアレイ５２は、シンチレータ５１からのシンチレーション光に対して光学的に透明な光学カップリング剤を介して、シンチレータ５１の出射面５１ｂに結合されている。フォトダイオードアレイ５２は、例えば紫外域～近赤外域に感度を有している。以上のような検出部５において、第３方向に直交する第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に露出した部分（第３方向Ｄ３に沿っている部分）は、側部５ａである。
　支持基板６は、検出部５及び処理部７を支持している。支持基板６は、第３方向Ｄ３から見た場合に半導体基板５３と実質的に同じ形の矩形板状を呈している。支持基板６は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。支持基板６は、検出部５を支持する第１の面６ａと、第１の面６ａと反対側に位置し、処理部７を支持する第２の面６ｂと、を有している。第１の面６ａ及び第２の面６ｂのそれぞれは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。支持基板６において、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に露出した部分（第３方向Ｄ３に沿っている部分）は、側部６ｃである。支持基板６と半導体基板５３とは、一体化されている。
　支持基板６の第１の面６ａ及び第２の面６ｂのそれぞれには、ランド電極が形成されている。第１の面６ａのランド電極には、バンプ電極を介して、半導体基板５３のフォトダイオードが接続されている。第２の面６ｂのランド電極には、バンプ電極を介して、処理部７が接続されている。支持基板６の内部には、第１の面６ａ及び第２の面６ｂのランド電極を互いに接続する導体パターンが形成されている。
　支持基板６は、例えば、セラミックを含むグリーンシートを複数枚積層し、この積層体を焼成することにより形成されている。なお、支持基板６は、有機材料（例えば、ガラスエポキシ樹脂等）により形成されていてもよい。
　処理部７は、フォトダイオードアレイ５２からの信号を処理する。図４に示されるように、ここでは、複数の処理部７が設けられている。処理部７は、第３方向Ｄ３から見た場合に支持基板６よりも小さい矩形板状（詳しくは、長方形板状）を呈している。複数の処理部７，７は、第１方向Ｄ１において互いに離間している。処理部７は、例えばＡＳＩＣ（Application specific integrated circuit）等である。
　放熱部材８は、処理部７，７と熱的に結合されており、処理部７，７で発生した熱を放散する。図５は、図４中の放熱部材を示す斜視図である。図４及び図５に示されるように、放熱部材８は、複数のフィン８１を含んでいる。具体的には、第１方向Ｄ１及び第３方向Ｄ３に沿った放熱部材８の断面は、略櫛状を呈している（図４参照）。複数の櫛歯を連結している部分は、基部８２であり、櫛歯の部分は、上記のフィン８１である。放熱部材８は、第３方向から見た場合に、支持基板６よりも小さく、略コの字状を呈している（図５参照）。放熱部材８を形成する材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、又は真鍮等を使用することができる。
　基部８２は、略板状を呈している。基部８２は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って拡がっている。基部８２には、処理部７，７が熱的に結合されている。具体的には、基部８２において、第１方向Ｄ１における中央側の部分は、両端側の部分に対して処理部７側に突出している。突出した部分が、処理部７，７が結合される結合部８３となっている。図３に示されるように、結合部８３からは、一対の固定部８４，８４が支持基板６側に突出している。
　固定部８４は、略直方体状を呈しており、第１方向Ｄ１に沿って延在している。一対の固定部８４，８４は、第２方向Ｄ２において互いに離間しており、第２方向Ｄ２において結合部８３の両端部に位置している。固定部８４の突起高さは、処理部７の厚みよりも大きい。固定部８４は、樹脂（第１の樹脂）Ｒ１により、支持基板６の第２の面６ｂに固定されている。樹脂Ｒ１としては、例えば、エポキシ樹脂系の接着剤等を用いることができる。固定部８４，８４により形成された支持基板６と結合部８３との間の隙間に、上記の処理部７，７が配置されている。
　図４に示されるように、結合部８３には、処理部７の数に対応して、複数の貫通孔８５，８５が設けられている。貫通孔８５，８５は、第１方向Ｄ１において、互いに離間している。貫通孔８５は、第１方向Ｄ１において、対向する一対のフィン８１，８１の間に設けられている。貫通孔８５は、第３方向Ｄ３から見た場合に、処理部７と互いに重なっている。
　処理部７と結合部８３との間には、樹脂（第２の樹脂）Ｒ２が挟まれている。樹脂Ｒ２としては、高熱伝導性樹脂（例えば、シリコーン樹脂等）を用いることができ、例えば、樹脂Ｒ１よりも高い熱伝導率を有する高熱伝導性樹脂を用いることができる。樹脂Ｒ２は、例えば、以下のようにして配置できる。まず、支持基板６と固定部８４とを、樹脂Ｒ１により接着する。続いて、上記の貫通孔８５，８５から、樹脂Ｒ２を処理部７と結合部８３との間に挿入する。
　フィン８１は、基部８２から第３方向Ｄ３に沿って処理部７側と反対側に突出している。フィン８１は、第１方向Ｄ１と交差するように拡がる板状を呈している。より詳細には、フィン８１は、第１方向Ｄ１と実質的に直交するように拡がる板状を呈している。言い換えると、フィン８１は、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に沿って拡がる板状を呈している。対向する一対のフィン８１，８１の間の隙間のうち、一部の隙間には、対向する一対のフィン８１，８１を連結する連結部８６が設けられている（図５参照）。
　連結部８６は、第１方向Ｄ１に沿って複数（詳しくは、２個）設けられている。連結部８６は、第３方向Ｄ３から見た場合に、処理部７と重複する位置の隙間に設けられている。連結部８６，８６は、第１方向Ｄ１において、検出モジュール２の中心部に対して対称に配置されている。連結部８６，８６は、第１方向Ｄ１において、上記の樹脂Ｒ２の挿入用の貫通孔８５，８５よりも外側に設けられている。
　連結部８６の先端部（図３，４において下端部）は、フィン８１の先端部よりも突出している。連結部８６の先端部は、検出モジュール２において入射面５１ａと反対側に位置しており、取付部８６ａとして機能する。
　連結部８６には、第３方向Ｄ３に沿って貫通孔８７が設けられている。貫通孔８７において、基部８２側の部分は、取付部８６ａ側の部分よりも大径になっている。貫通孔８７において取付部８６ａ側の部分には、雌ねじが形成されている。検出モジュール２には、信号を外部に取り出すためのＦＦＣ（Flexible Flat Cable）９が取り付けられている（図７参照）。
　以上のような検出モジュール２と、上記のフレーム４とは、棒状の支持ピン（棒状部材）ＦＰを介して取り付けられている。具体的には、フレーム４の支持部４１において、放熱部材８の貫通孔８７と対応する位置には、貫通孔４４が設けられている。支持ピンＦＰには、雄ネジが形成されている。支持ピンＦＰは、支持部４１の貫通孔４４を通され、放熱部材８の貫通孔８７に螺合されている。支持部４１と連結部８６との間には、隙間ｇが存在している。
　検出モジュール２とフレーム４との固定には、接着剤が使用されている。接着剤としては、例えば、上記の樹脂Ｒ１を使用できる。具体的には、貫通孔８７には、樹脂Ｒ１が挿入されている。なお、樹脂Ｒ１と樹脂Ｒ２との間には、空隙が形成されていてもよい。連結部８６の先端部と支持部４１との間には、支持ピンＦＰを覆うように、樹脂Ｒ１が付着している。支持ピンＦＰにおいて支持部４１から突き出た部分（頭部）は、樹脂Ｒ１により覆われている。
［放射線検出ユニットの製造方法に使用する治具］
　図６は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法に使用する治具を示す斜視図である。治具１００は、基準治具１１０と、突起治具１２０と、を有している。突起治具１２０は、一つの検出ユニット３に含まれる検出モジュール２の数に応じて、複数準備されている。
　基準治具１１０は、上記のフレーム４よりも長い略長板状を呈しており（図１０，１１参照）、その長手方向が第１方向Ｄ１に沿う状態で使用される。基準治具１１０の一方の面において、第１方向Ｄ１における両端側の部分は治具側突当部１１１，１１１であり、中央側の部分は基準面１１５である。
　治具側突当部１１１は、基準面１１５に対して突出している。治具側突当部１１１の突出高さは、上記のフレーム４のフレーム側突当部４２と治具側突当部１１１とを突き当てた際に、フレーム４の支持部４１と基準治具１１０の基準面１１５との間の間隔が、検出モジュール２の高さ（第３方向Ｄ３における長さ）よりも大きくなるように、設定されている（図１０，１１参照）。
　治具側突当部１１１において、上記のフレーム４の貫通孔４３に対応した位置には、ボルトＢ（図１０，１１参照）を螺合するためのねじ孔１１２が設けられている。一方側（図６において左側）の治具側突当部１１１において、ねじ孔１１２から第１方向Ｄ１に沿って離間した位置には、後述する短ピンＳＰを通すための長孔１１３が設けられている。長孔１１３は、第１方向Ｄ１に沿って延在している。
　他方側の治具側突当部１１１において、ねじ孔１１２から第１方向Ｄ１に沿って離間した位置には、後述する長ピンＬＰを通すための貫通孔１１４が設けられている。治具側突当部１１１，１１１のそれぞれにおいて、ねじ孔１１２から第２方向Ｄ２に沿って離間した位置には、フレーム４を突き当てて位置決めするためのピンＰ１が突出している。ピンＰ１は、下孔に嵌合されている。
　基準面１１５には、一つの検出ユニット３に含まれる検出モジュール２の数に応じて、複数のチャンバ１１６が設けられている。チャンバ１１６は、基準面１１５から凹んでいる。チャンバ１１６は、第３方向Ｄ３から見た場合に上記の検出部５よりも小さい略矩形状（詳しくは、略長方形状）を呈している。基準治具１１０には、各チャンバ１１６と連通した流路がそれぞれ設けられている。各流路には、チャンバ１１６から空気を吸引可能な配管１１７が接続されている。
　基準面１１５において、各チャンバ１１６から第１方向Ｄ１に沿って長孔１１３側（一方の冶具側突当部１１１側）に離間した位置には、後述するピンＭＰを通すための貫通孔１１８が位置している。すなわち、貫通孔１１８は、一つの検出ユニット３に含まれる検出モジュール２の数に応じて、複数設けられている。基準面１１５において、各チャンバ１１６から第２方向Ｄ２に沿って離間した位置であって、第１方向Ｄ１において各チャンバ１１６よりもやや外側の位置には、検出モジュール２を突き当てて位置決めするための一対のピンＰ２，Ｐ２が突出している。ピンＰ２は、下孔に嵌合されている。基準治具１１０において、基準面１１５と反対側の面は、裏面１１９である。
　突起治具１２０のそれぞれは、基準治具１１０と実質的に同じ長さの長板状を呈しており、その長手方向が第１方向Ｄ１に沿う状態で使用される。突起治具１２０の一方の面において、第１方向Ｄ１における一方側（図６において左側）の端部付近には、基準治具１１０との間で位置決めするための短ピンＳＰが突出している。突起治具１２０の一方の面において、他方側の端部付近には、基準治具１１０との間で位置決めするための長ピンＬＰが突出している。長ピンＬＰは、短ピンＳＰよりも長い。長ピンＬＰ及び短ピンＳＰのそれぞれは、下孔に嵌合されている。
　突起治具１２０の一方の面には、基準治具１１０の貫通孔１１８～１１８の位置に対応して、ピンＭＰを嵌合するためのピン孔１２１が第１方向Ｄ１に沿って複数設けられている。ピンＭＰは、短ピンＳＰよりも長く、長ピンＬＰよりも短い。
　複数の突起治具１２０のうち、長ピンＬＰ側から１番目のピン孔１２１にピンＭＰが嵌合された突起治具１２０は、突起治具１２０ａである。複数の突起治具１２０のうち、長ピンＬＰ側から２番目のピン孔１２１にピンＭＰが嵌合された突起治具１２０は、突起治具１２０ｂである。
　複数の突起治具１２０のうち、長ピンＬＰ側から３番目のピン孔１２１にピンＭＰが嵌合された突起治具１２０は、突起治具１２０ｃである。複数の突起治具１２０のうち、長ピンＬＰ側から４番目のピン孔１２１にピンＭＰが嵌合された突起治具１２０は、突起治具１２０ｄである。
［放射線検出ユニットの製造方法］
　図７～図９は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す斜視図、図１０～図１２は、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法の工程を示す正面図である。なお、検出モジュール２ａ～２ｄは、上記の検出モジュール２と同じ構成を有している。
　図７に示されるように、本実施形態に係る検出ユニット３の製造方法では、まず、基準治具１１０と突起治具１２０ａ（第１突起治具）とを用いる。基準治具１１０の基準面１１５からピンＭＰ（第１突起）が突出するように、貫通孔１１４側（他方の冶具側突当部１１１側）から１番目の貫通孔１１８（第１貫通孔）に対して、裏面１１９側から基準面１１５側にピンＭＰを貫通させ、基準治具１１０と突起治具１２０ａとを組み合わせる。この際、長孔１１３に短ピンＳＰを通し、貫通孔１１４に長ピンＬＰを通す。
　続いて、貫通孔１１４側から１番目のチャンバ１１６ａを覆うように、検出モジュール２ａ（第１放射線検出モジュール）の入射面５１ａを基準面１１５に当接させる。第１方向Ｄ１において、検出モジュール２ａの側部をピンＭＰに突き当てると共に、第２方向Ｄ２において、検出モジュール２ａの側部をピンＰ２，Ｐ２に突き当てる。より詳細には、検出部５の側部５ａ及び支持基板６の側部６ｃ、又は、これらの側部のうちより出っ張っている部分が、ピンＭＰ又はピンＰ２，Ｐ２に突き当たる。続いて、配管１１７を用いてチャンバ１１６ａ内の空気を吸引する。以上により、検出モジュール２ａが位置決めされる（第１工程）。
　続いて、図８に示されるように、基準治具１１０から突起治具１２０ａを取り外すことにより、基準面１１５からピンＭＰを取り外す。続いて、基準治具１１０と突起治具１２０ｂ（第２突起治具）とを用いる。基準治具１１０の基準面１１５からピンＭＰ（第２突起）が突出するように、貫通孔１１４側から２番目の貫通孔１１８（第２貫通孔）に対して、裏面１１９側から基準面１１５側にピンＭＰを貫通させ、基準治具１１０と突起治具１２０ｂとを組み合わせる。この際、長孔１１３に短ピンＳＰを通し、貫通孔１１４に長ピンＬＰを通す。
　続いて、貫通孔１１４側から２番目のチャンバ１１６ｂを覆うように、検出モジュール２ｂ（第２放射線検出モジュール）の入射面５１ａを基準面１１５に当接させる。この際、上記の検出モジュール２ａの位置決めの際に使用したピンＭＰ（第１突起）が取り外された領域内に、検出モジュール２ｂを配置する。換言すると、ピンＭＰ（第１突起）が取り外された貫通孔１１４側から１番目の貫通孔１１８を入射面５１ａで覆うように、検出モジュール２ｂを配置する。これにより、検出モジュール２ａと検出モジュール２ｂとを近接して配置する。
　第１方向Ｄ１において、検出モジュール２ｂの側部をピンＭＰに突き当てると共に、第２方向Ｄ２において、検出モジュール２ｂの側部をピンＰ２，Ｐ２に突き当てる。より詳細には、検出部５の側部５ａ及び支持基板６の側部６ｃ、又は、これらの側部のうちより出っ張っている部分が、ピンＭＰ又はピンＰ２，Ｐ２に突き当たる。続いて、配管１１７を用いてチャンバ１１６ｂ内の空気を吸引する。以上により、検出モジュール２ｂが位置決めされる（第２工程）。
　続いて、図９に示されるように、上記の工程を繰り返し、基準治具１１０と突起治具１２０ｃとを用いて検出モジュール２ｃを位置決めし、基準治具１１０と突起治具１２０ｄとを用いて検出モジュール２ｄを位置決めする。続いて、各放熱部材８の各貫通孔８７に対して、樹脂Ｒ１を挿入する。
　続いて、図１０に示されるように、基準治具１１０の治具側突当部１１１，１１１のそれぞれと、上記のフレーム４のフレーム側突当部４２，４２のそれぞれとを突き当てる。これにより、検出モジュール２ａ～２ｄのそれぞれにおいて、放熱部材８の取付部８６ａを、フレーム４の支持部４１と対向させると共に、支持部４１から離間させる。
　フレーム側突当部４２の側部を、ピンＰ１に突き当てる。ボルトＢを、フレーム側突当部４２の貫通孔４３に通し、治具側突当部１１１のねじ孔１１２に螺合して、基準治具１１０とフレーム４とを締め付ける。
　この際、支持部４１と、検出モジュール２ａ～２ｄの取付部８６ａとの間には、それぞれ隙間ｇａ～ｇｄが存在している。検出モジュール２ａ～２ｄにおいて、第３方向Ｄ３における各要素の寸法誤差及び組立誤差が存在する場合には、検出モジュール２ａ～２ｄの入射面５１ａが互いに共通の基準面１１５に当接されていることから、隙間ｇａ～ｇｄの大きさがばらつくことになる。すなわち、検出モジュール２ａ～２ｄにおける各要素の寸法誤差及び組立誤差が、隙間ｇａ～ｇｄで吸収されることになる。
　続いて、図１１に示されるように、支持ピンＦＰを、フレーム４の貫通孔４４のそれぞれに通し、検出モジュール２ａ～２ｄの貫通孔８７（図５参照）のそれぞれに螺合する。この際、検出モジュール２ａ～２ｄのそれぞれの入射面５１ａが基準面１１５から離れないように、支持ピンＦＰを貫通孔８７に螺合する。
　続いて、図１２に示されるように、検出モジュール２ａ～２ｄのそれぞれにおいて、取付部８６ａと支持部４１との間に、支持ピンＦＰを覆うように、樹脂Ｒ１を塗布する。各支持ピンＦＰの頭部を、樹脂Ｒ１により覆う。以上により、検出モジュール２ａ～２ｄのそれぞれがフレーム４に固定される（第３工程）。続いて、チャンバ１１６ａ～１１６ｄの吸引を解除し、フレーム４から基準治具１１０を取り外す。以上の工程により、検出ユニット３が製造される。
　以上、本実施形態に係る検出ユニット３の製造方法では、検出モジュール２ａ～２ｄがそれぞれ別々の工程で位置決めされる。このため、検出モジュール２ａ～２ｄの寸法誤差及び組立誤差が累積することを抑制できる。したがって、検出モジュール２ａ～２ｄの配列方向における検出モジュールの位置精度を向上できる。
　検出ユニット３の製造方法では、検出モジュール２ａ～２ｄを位置決めするためのピンＭＰは治具１００から着脱可能であり、２番目以降に位置決めされる検出モジュール２ｂ～２ｄを位置決めする際、ピンＭＰが取り外された領域に検出モジュール２ｂ～２ｄが配置される。このため、検出モジュール２ａ～２ｄを近接させて配置できる。したがって、隣り合う検出モジュール同士の間の間隔を低減できる。
　検出ユニット３の製造方法では、検出モジュール２ａ～２ｄの入射面５１ａが互いに共通の基準面１１５に当接された状態で、検出モジュール２ａ～２ｄの取付部８６ａがフレーム４に対して離間して取り付けられる。このため、検出モジュール２ａ～２ｄの入射面５１ａの位置を揃えつつ、検出モジュール２ａ～２ｄの寸法誤差及び組立誤差を隙間ｇａ～ｇｄで吸収できる。したがって、入射面５１ａの法線方向における検出モジュールの位置精度を向上できる。
　検出モジュール２ａ～２ｄの取付部８６ａのそれぞれには、支持ピンＦＰを挿入可能な貫通孔８７が設けられており、検出モジュール２ａ～２ｄの貫通孔８７のそれぞれに、樹脂Ｒ１を充填すると共に支持ピンＦＰを挿入し、検出モジュール２ａ～２ｄのそれぞれを支持ピンＦＰを介してフレーム４に取付けている。このような方法により、検出モジュール２ａ～２ｄのそれぞれを接着剤（樹脂Ｒ１）によりフレーム４に高精度且つ強固に固定できる。
　治具１００は、基準面１１５と、基準面１１５と反対側の面である裏面１１９と、を含む基準治具１１０と、ピンＭＰを有する突起治具１２０ａ～１２０ｄと、を有し、基準治具１１０には、裏面１１９側から基準面１１５側にピンＭＰを貫通させる貫通孔１１８～１１８が設けられており、検出モジュール２ａを位置決めする際には、基準面１１５からピンＭＰが突出するように、基準治具１１０と突起治具１２０ａとを組み合わせて使用し、検出モジュール２ｂを位置決めする際には、基準治具１１０から突起治具１２０ａを取り外した後に、基準面１１５からピンＭＰが突出するように、基準治具１１０と突起治具１２０ｂとを組み合わせて使用する。このような方法により、治具１００からピンＭＰを取り外す際には、基準治具１１０の裏面１１９側から突起治具１２０ａを取り外すだけでよい。このため、治具１００からピンＭＰを容易に取り外せる。したがって、検出ユニット３の組立性を向上できる。
　フレーム４は、ＣＴ装置１のスライス方向Ｓに沿う第１方向Ｄ１に沿って延在しており、検出モジュール２ａ～２ｄを、第１方向Ｄ１に沿ってフレーム４に取り付けている。このような方法により、スライス方向Ｓにおける検出モジュールの位置精度を向上できる。
　以上、実施形態に係る放射線検出ユニットの製造方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、治具１００として、基準治具１１０と、突起治具１２０ａ～１２０ｄと、を用いている。しかしながら、例えば、以下のように基準治具１１０のみを用いてもよい。まず、貫通孔１１８～１１８のそれぞれに、ピンＭＰが直接嵌合されている基準治具１１０を準備する。
　続いて、貫通孔１１４側から１番目のチャンバ１１６ａを覆うように、検出モジュール２ａの入射面５１ａを基準面１１５に当接させる。第１方向Ｄ１において、検出モジュール２ａの側部をピンＭＰに突き当てると共に、第２方向Ｄ２において、検出モジュール２ａの側部をピンＰ２，Ｐ２に突き当てる。より詳細には、検出部５の側部５ａ及び支持基板６の側部６ｃ、又は、これらの側部のうちより出っ張っている方が、ピンＭＰ又はピンＰ２，Ｐ２に突き当たる。続いて、配管１１７を用いてチャンバ１１６ａ内の空気を吸引する。以上により、検出モジュール２ａが位置決めされる（第１工程）。
　続いて、貫通孔１１４側から１番目のピンＭＰを基準治具１１０から抜く。続いて、貫通孔１１４側から２番目のチャンバ１１６ｂを覆うように、検出モジュール２ｂの入射面５１ａを基準面１１５に当接させる。この際、上記の検出モジュール２ａの位置決めの際に使用したピンＭＰが取り外された領域内に、検出モジュール２ｂを配置する。換言すると、ピンＭＰが抜かれた貫通孔１１４側から１番目の貫通孔１１８を入射面５１ａで覆うように、検出モジュール２ｂを配置する。
　第１方向Ｄ１において、検出モジュール２ｂの側部をピンＭＰに突き当てると共に、第２方向Ｄ２において、検出モジュール２ｂの側部をピンＰ２，Ｐ２に突き当てる。より詳細には、検出部５の側部５ａ及び支持基板６の側部６ｃ、又は、これらの側部のうちより出っ張っている方が、ピンＭＰ又はピンＰ２，Ｐ２に突き当たる。続いて、配管１１７を用いてチャンバ１１６ｂ内の空気を吸引する。以上により、検出モジュール２ｂが位置決めされる（第２工程）。
　続いて、上記の工程を繰り返し、検出モジュール２ｃ及び検出モジュール２ｄを位置決めする。後の工程は、上記実施形態と同じである。要は、第１放射線検出モジュールの位置決めに使用する第１突起が着脱可能な治具を使用して、第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールを順番に位置決めし、第２放射線検出モジュールを位置決めする際には、第１突起が取り外された領域に第２放射線検出モジュールを配置すればよい。
　上記実施形態では、検出部５はシンチレータ５１及びフォトダイオードアレイ５２を含む構成のものである。しかしながら、検出部５として放射線を直接検出する直接検出型検出素子（例えば、ＣｄＴｅ、又はＣｄＺｎＴｅ等の結晶を用いたもの）が用いられてもよい。各要素の構成、個数及び材質等は、上記実施形態における構成、個数及び材質等に限られず、適宜変更可能である。
　本発明は、ＣＴ装置用の放射線検出ユニットの製造に利用できる。
　１…ＣＴ装置、２…検出モジュール（第１放射線検出モジュール、第２放射線検出モジュール）、２ａ…検出モジュール（第１放射線検出モジュール）、２ｂ，２ｃ…検出モジュール（第１放射線検出モジュール、第２放射線検出モジュール）、２ｄ…（第２放射線検出モジュール）、３…検出ユニット（放射線検出ユニット）、４…フレーム、５１ａ…入射面、８６ａ…取付部、８７…貫通孔（棒状部材を挿入可能な孔）、１００…治具、１１０…基準治具、１１５…基準面、１１８…貫通孔（第１貫通孔、第２貫通孔）、１１９…裏面、１２０ａ…突起治具（第１突起治具）、１２０ｂ，１２０ｃ…突起治具（第１突起治具、第２突起治具）、１２０ｄ…突起治具（第２突起治具）、ＦＰ…支持ピン（棒状部材）、ＭＰ…ピン（第１突起、第２突起）、Ｓ…スライス方向、Ｄ１…第１方向。

Claims (4)

  1. 　放射線を検出する第１放射線検出モジュール及び第２放射線検出モジュールと、前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれを支持するフレームと、備え、前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれは、放射線が入射する入射面と、前記入射面と反対側に位置する取付部と、前記入射面の法線に直交する方向に露出した側部と、を有するＣＴ装置用の放射線検出ユニットの製造方法であって、
    　基準面と、前記基準面から突出した第１突起と、前記基準面から突出した第２突起と、を有し、前記第１突起が着脱可能である治具を用い、
    　前記治具の前記基準面に前記第１放射線検出モジュールの入射面を当接させ、前記第１放射線検出モジュールを位置決めする第１工程と、
    　前記治具の前記基準面に前記第２放射線検出モジュールの入射面を当接させ、前記第２放射線検出モジュールを位置決めする第２工程と、
    　前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれを前記フレームに取付ける第３工程と、を備え、
    　前記第１工程では、前記第１突起に前記第１放射線検出モジュールの前記側部を突き当て、
    　前記第２工程では、前記第１工程の後に、前記第１突起が取り外された領域内に前記第２放射線検出モジュールを配置すると共に、前記第２突起に前記第２放射線検出モジュールの前記側部を突き当て、
    　前記第３工程では、前記第１放射線検出モジュールの前記取付部、及び、前記第２放射線検出モジュールの前記取付部のそれぞれを、前記フレームと対向させると共に前記フレームから離間させて、前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれを前記フレームに取付ける、
    放射線検出ユニットの製造方法。
  2. 　前記第１放射線検出モジュールの前記取付部、及び、前記第２放射線検出モジュールの前記取付部のそれぞれには、棒状部材を挿入可能な孔が設けられており、
    　前記第３工程では、前記第１放射線検出モジュールの前記孔及び前記第２放射線検出モジュールの前記孔のそれぞれに、接着剤を充填すると共に前記棒状部材を挿入し、前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールのそれぞれを前記棒状部材を介して前記フレームに取付ける、
    請求項１に記載の放射線検出ユニットの製造方法。
  3. 　前記治具は、
    　前記基準面と、前記基準面と反対側の面である裏面と、を含む基準治具と、
    　前記第１突起を有する第１突起治具と、
    　前記第２突起を有する第２突起治具と、を有し、
    　前記基準治具には、前記裏面側から前記基準面側に前記第１突起を貫通させる第１貫通孔と、前記裏面側から前記基準面側に前記第２突起を貫通させる第２貫通孔と、が設けられており、
    　前記第１工程では、前記基準面から前記第１突起が突出するように、前記基準治具と前記第１突起治具とを組み合わせて使用し、
    　前記第２工程では、前記基準治具から前記第１突起治具を取り外した後に、前記基準面から前記第２突起が突出するように、前記基準治具と前記第２突起治具とを組み合わせて使用する、
    請求項１又は２記載の放射線検出ユニットの製造方法。
  4. 　前記フレームは、前記ＣＴ装置のスライス方向に沿う第１方向に沿って延在しており、
    　前記第１放射線検出モジュール及び前記第２放射線検出モジュールを、前記第１方向に沿って前記フレームに取り付ける、
    請求項１～３のいずれか一項記載の放射線検出ユニットの製造方法。
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